semana: 13

nai:5.2.5

tema eje: conservación de la energía

línea de acción: energía

región: apurimac

actividad: día mundial del ambiente

categoría: ingeniería (materiales y bioingeniería)

título: bombeo solar directo para regadío a partir de paneles solares de polímeros disminuyendo las emisiones de dióxido de carbono

objetivo:

-disminuir el uso de energía provenientes de fuentes no renovables.

-aumentar la productividad de los cultivos en tumbes.

variables:

independiente: utilización de bombas de agua a aprtir de energía solar
dependiente: disminución de emisiones de co2

hipótesis:

el uso de bombas de agua a partir de energía solar hace de la agricultura, una técnica más limpia que permite la disminución de co2 y la hace más rentable

resumen :

los objetivos del día mundial del medio ambiente son darle una cara humana a los temas ambientales, motivar que las personas se conviertan en agentes activos del desarrollo sostenible y equitativo, promover el papel fundamental de las comunidades en el cambio de actitud hacia temas ambientales, mediante la disminución del uso de vehículos y de energía eléctrica que permite la emanación de co2.en la agricultura es de secano y se desarrolla más en los meses de enero y abril , coincidente con los meses de lluvias y en suelos en donde no es posible regar debido a la falta de infraestructura de riego trayendo como consecuencia dificultades para la siembra y cosecha de cultivos, ya que esto implica técnicas agrarias que requieren de fuentes de energía. sin embargo las lluvias no son siempre suficientes para que los cultivos se desarrollen, generando otros problemas como la deficiencia de alimentos hacia las mismas comunidades campesinas, debido a que la producción agraria es destinada principalmente al autoconsumo

el mejor método agrario para solucionar este problema es la técnica de regadío, que puede ser por goteo, aspersión, etc. pero, para el funcionamiento de este se requiere de otras instalaciones como las bombas de regadío que requieren de una fuente de energía, como combustibles o instalaciones eléctricas que pueden ser muy contaminantes o costosas. debido a esto se propone el bombeo solar directo a partir de los paneles solares de polímeros y buckybolas, que poseen una mayor factibilidad económica comparada con los paneles convencionales de silicio aprovechando el clima de apurimac que es semi tropical con sol permanente casi todo el año, con una temperatura promedio de 24ºc. estos paneles de polímeros al absorber la luz solar se generaba cargas positivas y negativas que actuaban con las buckybolas, y la energía era transportada por los nanotubos que actuaban como cables de cobre. el sistema de bombeo solar directo incorpora un circuito de control que permite extraer toda la potencia disponible del generador solar fotovoltaico según la radiación solar incidente en cada momento; incrementando notablemente el rendimiento global del bombeo el tema eje es conservación de la energía, el cuál se enfoca a darnos una definición de lo que es e energía, siendo la capacidad para realizar un trabajo. en este caso de los paneles solares se utiliza una fuerza mecánica, para finalmente ser transformada a energía eléctrica.

solución: Funcionamiento del Bombeo Solar directo a partir de Paneles solares de polímeros y Buckybolas: La célula solar desarrollada utiliza un complejo de nanotubos de carbono. Estos nanotubos fueron combinados con diminutas buckybolas de carbono (conocidas como fullerenos) para formar estructuras semejantes a serpientes. Al agregar luz solar, los polímeros (plásticos) colocados se comienzan a excitar, soltando electrones y protones, así las buckybolas atrapan los electrones, de esta manera al tenerlos, estos viajan por los nanotubos, comportándose como cables de cobre, logrando que los electrones fluyan en una corrienteLa corriente continua suministrada por el generador solar es transformada por el convertidor en corriente alterna trifásica. La tensión de salida y la frecuencia son variables y determinan la velocidad y el caudal instantáneo de la bomba (equipo fundamental que extrae el agua del pozo).. El circuito de control mantiene el generador solar cerca de su máximo nivel de potencia en función de la radiación solar incidente. La tensión y la frecuencia se regulan en función de la potencia disponible a la entrada del convertidor. Luego, el sistema comienza a bombear agua y continúa haciéndolo durante todo el día (incluso en intervalos nubosos). El agua se va almacenando en un

depósito, o bien se impulsa directamente a una instalación de riego. El caudal instantáneo depende de la frecuencia del motor que mueve la bomba, que a su vez es función de la irradiación solar.

conclusiones: Si bien es cierto, en las ciudades que no son muy grandes no se genera contaminación por elparque automotor, si la generan por otras actividades, tal es el caso de la agricultura en los lugares donde no hay presencia de lluvias, lo cuál obliga a utilizar bombas de agua con un gran consumo de energía eléctrica, que emana CO2 por lo cuál se puede reeemplazar por energía solar que no contamina.

problema:

Ventajas del Panel Solar de Polímeros y Buckybolas :

Panel Solar de silicio Panel solar de Polímeros

Por watt cuesta: de 1 Por watt cuesta: 10 centavos de dólar a 2 dólares

En cuanto al tamaño: 10 x 10 cm. En cuanto al tamaño: 1 x 1 cm.

Son más difíciles de usar por Su uso es más fácil debido al tamaño y su flexibilidad.

el tamaño y por su rigidez .

Ventajas del Bombeo Solar Directo:

Elimina la dependencia del consumo de combustibles convencionales (gasolina, gasoil o gas). Una vez instalado el sistema, no tiene ningún coste de mantenimiento.
El sistema funciona sin necesidad de baterías, reduciendo de esta manera notablemente el coste de la instalación.
Funcionamiento silencioso y automático. No requiere atención personal para su puesta en marcha diaria.
El sistema se autorregula en función de la radiación solar incidente en cada momento.
Utiliza una fuente de energía renovable y no produce ningún residuo contaminanteDiseño: La bomba y el generador solar se dimensionan en función del caudal y de altura manométrica del bombeo, así como de las condiciones de insolación de la zona en cuestión. Los datos que se requieren para el cálculo del sistema son:

· Situación geográfica

· Caudal diario en litros/día.

· Altura manométrica del bombeo; que a su vez depende de: la altura de elevación (H1+H2); la distancia hasta la utilización (depósito o instalación de riego) (L) y el diámetro interior de la tubería de elevación (d).

Apellidos y Nombres: obregón paredes miguel ///Año de estudios:5to de secundaria Nodo: Zeus

Correo electrónico: obregonparedesmiguel@gmail.com